Эволюционизм. Том первый: История природы и общая теория эволюции

Само тело рыб при передвижении на суше превращается в отягощение, стимулирующее ежедневную тренировку мускулатуры и рост массы мышц, что в свою очередь в конечном счете приводит к изменению структуры костей, позвонков и всего позвоночника в целом. Согласно Шмальгаузену, в воздушной среде тело рыбы испытывает нагрузки при передвижении примерно в тысячу раз больше, чем в водной, что приводит к резкому усилению давления на конечности, развивающиеся из плавников, и требует формирования прочного скелета и сильной мускулатуры.

При переходе из водной среды на сушу изменение характера и способов передвижения требует перестройки всего позвоночника. При плавании в воде плавники и хвост играют чаще всего роль рулей, хотя и могут брать на себя функции своего рода весел, поскольку для них характерны гребные движения. Главным способом передвижения в воде является использование боковых изгибов тела посредством волнообразных движений спереди назад вдоль продольной оси позвоночника. Поэтому позвоночник рыб приспособлен именно к такому способу передвижения, он представляет собой упругую и эластичную скелетную ось, сформированную таким образом, чтобы обеспечить максимальную эффективность равномерных волнообразных движений. При этом происходит значительная экономия мышечных усилий, т. е. построение позвоночника обладает свойствами энергосберегающей технологии.

«Силы, затраченные на изгибания тела в одном направлении, – констатирует Шмальгаузен, – вновь используются для разгибания и изгибания в противоположном направлении. Почти вся мускульная энергия затрачивается только на преодоление лобового преодоления воды. Лучшие пловцы обладают весьма упругим позвоночником, состоящим из хорошо развитых позвонков, прочно скрепленных сложной системой эластичных связок. Однородность среды (воды), в которой движется рыба, требует правильности ритма мускульных сокращений, вполне согласованной с равномерной последовательностью эластических волн, пробегающих вдоль позвоночника» (Там же, с. 71).

Как видим, кистеперые рыбы, в качестве рыб, будучи консерверами, уже в какой-то мере преадаптированы к выползанию на сушу, но не к постоянной жизни на ней. Они обладают чрезвычайно примитивными легкими, мускулистыми плавниками, гибким позвоночником и упругими мышцами для изгибания его, соответствующими упругости той среды, в которой законсервировалась их способность к движению.

Но они, будучи очень плохо, слабо, лишь первоначально адаптированы к пребыванию на суше, испытывают потребность в перемещениях по грунту, поскольку их притягивает наличие корма и отсутствие перенаселенности. Они находятся в инадаптивной фазе своей эволюции, на протяжении которой они начинают утрачивать привязанность к морской стихии и посредством последовательной серии модификаций, сопутствующих расширению норм реакции и поддержанных отбором, приобретать предварительную приспособленность к жизни на суше. Системную преадаптацию к сухопутному существованию они приобретут уже в процессе ускоренной трансформации, в качестве трансформеров.

И. Шмальгаузен четко отслеживает изменение биологической работы по-иному движущихся, питающихся и усваивающих кислород организмов:

«Плавание в воде и передвижение по суше строятся на различных механических принципах… На суше животное, хотя и использует первоначально обычные плавательные изгибы тела, но передвигается по неоднородному субстрату. Оно вынуждено обходить все препятствия. Правильный ритм волнообразных изгибов тела не только теряет свое значение, но и наталкивается на сопротивление неровностей почвы. Эластические силы скелетной оси не могут быть использованы, и даже, наоборот, они вызывают вредное противодействие при активном изгибании тела» (Там же).

В связи с этим возникает настоятельная потребность в дальнейшем повышении гибкости позвоночника. Она реализуется самим изменением характера и способов перемещения тел. Шмальгаузен напоминает, что змеевидная гибкость позвоночников возникает уже у угреобразных рыб по причине того, что они перемещаются, ползая по дну водоемов. Первые же наземные позвоночные в ходе своей эволюции последовательно увеличивают амплитуды и уменьшают частоту изгибов своих тел. В конечном счете их осевой скелет достигает такой гибкости и свободы поворотов тела, что даже превосходит в этом отношении угреобразных рыб. Такой уровень свободы перемещения по рельефу местности достигается ослаблением связи между стыкующимися позвонками, развитием подвижных суставов между телами позвонков и хрящевой ткани в межпозвонковом пространстве.